KR100317255B1 - Method for improving Channel-efficiency using Adaptive Time Slot - Google Patents

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Abstract

LMDS 시스템에 있어서, 특히 LMDS 시스템에서 멀티미디어 서비스를 제공하고자 할 경우 상향 타임슬롯의 구조를 적응 타임슬롯(Adaptive Time Slot) 방식으로 사용하는 채널 효율 개선 방법에 관한 것으로, 다수의 가입자 장치로부터 시스템에 음성 및 데이터를 전송함에 있어서 상향타임슬롯은, 일정시간마다 모든 가입자 장치를 폴링할 때, 가입자 장치가 응답을 보내는 폴링타임슬롯, 동기가 맞지 않은 상태에서 폴링타임슬롯을 통한 신호가 다른 타임슬롯에 방해가 되는 것을 막기 위한 보호타임슬롯, 가입자 장치가 헤드엔드장치로 제어 데이터를 보내는 경쟁타임슬롯, 사용자데이터를 보내는 예약타임슬롯, 상기 경쟁타임슬롯의 일부분과 상기 예약타임슬롯의 일부분으로 구성된 적응타임슬롯으로 구성되고, 상기 적응타임슬롯은 트래픽 상황에 따라 상기 사용자 데이터 전송을 위한 경쟁타임슬롯과 예약타임슬롯의 할당 슬롯수를 가변적으로 운용하게 되며, 이에 따라 급변하는 트래픽에 대해 유연하게 대처할 수 있는 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법에 관한 것이다.In the LMDS system, in particular, in order to provide a multimedia service in the LMDS system, a method of improving channel efficiency using a structure of an uplink time slot in an adaptive time slot method is provided. And an uplink timeslot in transmitting data, a polling time slot in which the subscriber device sends a response when polling all the subscriber devices every predetermined time, and a signal through the polling time slot in the out of sync condition interferes with other timeslots. A protection time slot to prevent the system from becoming a service, a competition time slot in which the subscriber device sends control data to the headend device, a reservation time slot in which user data is sent, and an adaptive time slot consisting of a portion of the competition time slot and a portion of the reservation time slot. Wherein the adaptive timeslot is determined according to traffic conditions. The present invention relates to a method for improving channel efficiency using an adaptive timeslot method that can flexibly cope with rapidly changing traffic.

Description

적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법{Method for improving Channel-efficiency using Adaptive Time Slot}Method for improving Channel-efficiency using Adaptive Time Slot}

본 발명은 LMDS 시스템에 관한 것으로서, 특히 LMDS 시스템에서 멀티미디어 서비스를 제공하고자 할 경우 상향 타임슬롯의 구조를 적응 타임슬롯(Adaptive Time Slot) 방식으로 사용하는 채널 효율 개선 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an LMDS system. In particular, the present invention relates to a method for improving channel efficiency using a structure of an uplink time slot in an adaptive time slot scheme when a multimedia service is to be provided in an LMDS system.

일반적으로, 무선 통신 기술의 발달과 밀리미터파 대역의 개발 등으로 인하여 유선에 비해서 망구축의 용이성, 확장성, 경제성 등의 관점에서 유리한 광대역 무선 가입자망(B-WLL)이 각광을 받고 있다.In general, due to the development of wireless communication technology and the development of the millimeter wave band, a broadband wireless subscriber network (B-WLL), which is advantageous in terms of ease of network construction, scalability, and economics, is in the spotlight.

광대역 무선 가입자망(B-WLL)의 실현을 위해 우리 나라에서는 20㎓ 대에서 주파수를 공고하였으며, 이와 유사한 시스템으로 캐나다의 지역 다지점 통신 시스템(LMCS : Local Multipoint Communication System), 미국의 지역 다지점 분산 서비스(LMDS), 일본의 에이티엠 무선 액세스(AWA : ATM Wireless Access) 등이 연구되고 있다.In order to realize the broadband wireless subscriber network (B-WLL), Korea announced the frequency in the 20 GHz band, and similar systems include the Canada's Local Multipoint Communication System (LMCS) and the US Regional Multipoint. Distributed Services (LMDS) and ATM Wireless Access (AWA) in Japan are being studied.

광대역 무선 가입자망(B-WLL)에 관련한 표준화는 디지털 음성·영상 회의(Digital Audio Visual Council ; 이하, DAVIC 이라 약칭함)의 활동이 가장 두드러진다.Standardization in relation to broadband wireless subscriber networks (B-WLL) is most prominent in the work of the Digital Audio Visual Council (abbreviated as DAVIC).

DAVIC에서는 1.0 규격을 시작으로 1.3 규격까지 발표하고 있으며, 광대역 무선 가입자망(B-WLL)에 대해서 유일하게 구체적인 표준을 제시하고 있다. DAVIC에서는 하향 시분할 다중화(TDM : Time Division Multiplexing), 상향 시분할 다중 접속(TDMA : Time Division Multiple Access)의 다중 접속 방식 및 하향, 상향 프레임 구조, 미디어 액세스 제어 프로토콜(Media Access Control Protocol) 등에 대해서 언급하고 있다.DAVIC publishes the 1.0 specification up to the 1.3 specification and presents the only specific standard for the broadband wireless subscriber network (B-WLL). DAVIC mentions down time division multiplexing (TDM), up time division multiple access (TDMA) multiple access schemes, and downlink, uplink frame structure, and media access control protocol. have.

우리 나라에서는 정보통신부 공고 제1997-49호에서 광대역 무선 가입자망(B-WLL)의 가입자 회선용 주파수를 지정했는데, 20㎓ 대역에서 양방향 광대역 서비스용으로 하향 25.5㎓ ∼27.5㎓의 2㎓를 할당했으며, 상향으로는 24.25㎓∼24.75㎓의 500㎒를 할당하였다. 이 중 26.7㎓∼27.5㎓의 800㎒ 대역은 케이블 텔레비젼(CATV) 전송용으로 임시로 지정하였다.In Korea, Ministry of Information and Communication Announcement No. 1997-49 specifies the frequency for the subscriber line of the broadband wireless subscriber network (B-WLL), which allocates 2 하향 down from 25.5 ㎓ to 27.5 에서 for bidirectional broadband service in the 20 ㎓ band. Upwardly, 500 MHz of 24.25 Hz to 24.75 Hz was allocated. Of these, the 800 MHz band of 26.7 GHz to 27.5 GHz was temporarily designated for cable television (CATV) transmission.

이와 같이 약 2∼5㎞ 반경 내에서 가입자를 대상으로 밀리미터파 대역(하향 25.5㎓ ∼27.5㎓의 2㎓, 상향 24.25㎓∼24.75㎓의 500㎒)의 가입자 회선용 주파수를 이용하여 초고속 광대역 멀티미디어 서비스를 제공하는 LMDS 시스템은, 케이블 텔레비젼 시장에서 유선에 대한 경쟁으로서 다채널의 TV 프로그램을 가입자에게 전달하기 위해 개발된 시스템이다.As such, ultra-high-speed broadband multimedia service using subscriber line frequency in the millimeter wave band (2MHz downwards 25.5㎓-27.5㎓ and 500MHz upwards 24.25㎓24.75㎓) for subscribers within a radius of about 2-5km. An LMDS system that provides is a system developed to deliver multi-channel TV programs to subscribers as a competition for wirelines in the cable television market.

초기에는 주로 케이블 TV의 분배에 사용되었으나 점차 양방향 디지털 시스템으로 발전하였으며, 양방향 고속 무선 통신 개념의 시스템이 제공할 수 있는 서비스로는 음성 전화 서비스, 데이터 통신 서비스, 대화형 영상 서비스, 음성/데이터/영상을 복합한 멀티미디어 서비스, 전용 회선 서비스가 있으며, 일반 공중망 가입자, 사설망 가입자 및 공중망 전송 중계자 등의 가입자 형태를 갖는다.Initially mainly used for cable TV distribution, it gradually developed into a two-way digital system, and the services that a system of two-way high-speed wireless communication concept can provide include voice telephone service, data communication service, interactive video service, voice / data / There are multimedia services and dedicated line services that combine video, and have subscriber types such as general public network subscribers, private network subscribers, and public network transmission relays.

또한, 약 30∼50㎞ 반경 내에서 가입자를 대상으로 밀리미터파 대역(2.535㎓ ∼2.655㎓)의 가입자 회선용 주파수를 이용하여 무선 케이블 텔레비젼 서비스나 고속 인터넷 서비스를 제공하는 광대역 무선 가입자망인 MMDS에 대한 표준안도 DAVIC 1.3 규격안에 제시되어 있다.In addition, MMDS, a broadband wireless subscriber network that provides wireless cable television service or high-speed Internet service using subscriber line frequencies in the millimeter wave band (2.535 GHz to 2.655 GHz) for subscribers within a radius of about 30 to 50 km. Standards are also presented in the DAVIC 1.3 specification.

도 1 은 LMDS 시스템의 일부 구성을 나타낸 블록구성도이다.1 is a block diagram illustrating some components of an LMDS system.

도 1을 참조하면, LMDS 시스템은 크게 센트럴 오피스 장치(COU : Central Office Unit)(10)와, 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)와, 허브 아웃도어 장치(HOU : Hub Outdoor Unit)(30)와, 가입자 장치(CPE : Customer Premises Equipment Unit)(40)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the LMDS system includes a central office unit (COU) 10, a head-end unit 20, and a hub outdoor unit (HOU). 30 and a Customer Premises Equipment Unit (CPE) 40.

상기 센트럴 오피스 장치(COU)(10)는 ATM 교환장치(11)와, 가입자 관리장치(SMS : Subscriber Management System)(12)와, 망 관리장치(NMS : Network Management System)(13)와, 망 연동장치(IWF)(14)와, 사설교환장치(15)와, 인터넷 상호접속장치(Internet Gateway)(16)로 구성된다.The central office device (COU) 10 includes an ATM switching unit 11, a subscriber management system (SMS) 12, a network management system (NMS) 13, and a network. An interworking device (IWF) 14, a private switching device 15, and an Internet gateway 16.

사설교환장치(15)는 공중 통신망과의 접속을 위한 국설 교환망(PSTN)과 상호 연동하고, 인터넷 상호접속장치(Internet Gateway)(16)는 인터넷 서비스를 위한 인터넷 서비스 접속망(ISP : Internet Service Provider)과의 접속을 제공한다.The private exchange device 15 is interoperable with a PSTN for access to a public telecommunication network, and the Internet gateway 16 is an Internet service provider for an Internet service (ISP). Provides a connection with

ATM 교환장치(11)는 LMDS에 사용되는 ATM 셀 구조의 데이터를 분석하여 가입자에게 분석한 데이터를 전달하기 위한 스위칭을 수행한다.The ATM switch 11 analyzes the data of the ATM cell structure used in the LMDS and performs switching to deliver the analyzed data to the subscriber.

LMDS에서는 ATM 셀을 사용하여 TV방송 데이터를 송출할 수 있으며, 디지털 데이터 및 음성 데이터를 양방향으로 통신할 수 있으므로, LMDS 시스템에서 사용되는 데이터는 TV방송 데이터, 디지털 데이터 및 음성 데이터 등으로 대별된다.In LMDS, TV broadcast data can be transmitted using an ATM cell, and digital data and voice data can be bidirectionally communicated. Thus, data used in an LMDS system is roughly classified into TV broadcast data, digital data, and voice data.

가입자 관리장치(SMS)(12)는 ATM 교환장치(11)와의 정보 교환을 통해 가입자 장치(CPE)(40)의 모든 동작 및 상태 관리, 정보 관리를 담당하게 된다.The subscriber management device (SMS) 12 is responsible for all operations, state management, and information management of the subscriber device (CPE) 40 through the information exchange with the ATM switching device (11).

망 관리장치(NMS)(13)는 광신호 캐리어(OC-3 : Optical Carrier-3)를 통해ATM 교환장치(11)와 허브 아웃도어 장치(HOU)(30)간의 망 접속 및 상태 관리를 담당하며, 가입자 장치(CPE)(40)와의 무선 구간 상태를 관리한다.The network management device (NMS) 13 is responsible for network connection and state management between the ATM switching device 11 and the hub outdoor device (HOU) 30 through an optical signal carrier (OC-3). And manages a wireless section state with the subscriber device (CPE) 40.

망 연동장치(IWF)(14)는 ATM 교환장치(11)와 사설교환장치(15)간에 데이터 교환이 이루어질 경우, 이들 ATM 교환장치(11)와 사설교환장치(15)가 상호 연동하여 운용되도록 정합시켜 주며, 이를 위해 망 연동장치(IWF)(14)는 하드웨어 및 소프트웨어 모듈로 구성된다. 여기서, ATM 교환장치(11)와 사설교환장치(15)간에 교환되는 데이터는 일반적으로 텍스트(Text), 이미지(Image), 패킷 데이터(Packet Data)이다.When the network interworking device (IWF) 14 exchanges data between the ATM switching device 11 and the private switching device 15, the ATM switching device 11 and the private switching device 15 interoperate with each other. For this purpose, the network interworking device (IWF) 14 is composed of hardware and software modules. Here, the data exchanged between the ATM switching device 11 and the private switching device 15 are generally text, image, and packet data.

사설교환장치(15)는 LMDS를 사설망 서비스로 전환하여 가용하고자 할 때, 가입자 장치(CPE)(40)에 대한 과금 정보를 관리하며, 통신을 위해 국설 교환망(PSTN)과 상호 연동하게 된다.The private exchange device 15 manages the charging information for the subscriber device (CPE) 40 when the LMDS is converted into a private network service and is available, and interoperates with the PSTN for communication.

인터넷 상호접속장치(Internet Gateway)(16)는 가입자 장치(CPE)(40)에 ATM 및 근거리 통신망 서비스(LAN)를 제공하기 위한 상호접속장치(Gateway)로써, 이를 위해 인터넷 서비스를 제공하는 인터넷 서비스 접속망(ISP : Internet Service Provider)과 접속된다.The Internet gateway 16 is a gateway for providing ATM and local area network services (CLANs) to a subscriber device (CPE) 40. An Internet service providing Internet services for this purpose is provided. It is connected to the access network (ISP: Internet Service Provider).

헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)는 ATM 교환장치(11)에서 전달된 ATM 셀 구조의 하향 채널(Downstream Channel) 데이터를 변조하여 허브 아웃도어 장치(HOU)(30)에 전달하며, 허브 아웃도어 장치(HOU)(30)에서 전달된 상향 채널(Upstream Channel) 데이터를 복조하게 된다.The head-end unit 20 modulates down channel data of the ATM cell structure transferred from the ATM switching unit 11 and transmits the down-channel data to the hub outdoor unit (HOU) 30. The upstream channel data transmitted from the hub outdoor device (HOU) 30 is demodulated.

허브 아웃도어 장치(HOU)(30)는 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)에서 전달된 하향 채널(Downstream Channel)의 데이터를 증폭 및 주파수 변환하여 고지향성 안테나를 통해 가입자측으로 송신하며, 무선 구간을 통해 수신한 데이터를 증폭 및 주파수 변환하여 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)에 전달한다.The hub outdoor unit (HOU) 30 amplifies and frequency-converts downlink channel data transmitted from the head-end unit 20 and transmits it to the subscriber side through the high-directional antenna, The data received through the wireless section is amplified and frequency-converted and transmitted to the head-end unit 20.

또한, 가입자 장치(CPE)(40)는 옥외에 설치하는 가입자 아웃도어 장치(CPE ODU : Customer Premises Equipment Outdoor Unit)(41)와, 옥내에 설치하는 망 인터페이스 장치(NIU : Network Interface Unit)(42)와, 기타 응용서비스를 위한 전화기(43)와 개인용 컴퓨터(44)와 세트-탑 박스(STB : Set-Top Box)(45)와 텔리비젼(46)과 같은 주변 장치들로 구성된다.In addition, the subscriber unit (CPE) 40 includes a customer outdoor unit (CPE ODU) 41 installed outdoors, and a network interface unit (NIU) 42 installed indoors. And peripheral devices such as a telephone 43, a personal computer 44, a set-top box (STB) 45, and a television 46 for other application services.

여기서, 가입자 장치(CPE)(40)는 LMDS 시스템을 가정용으로 사용하느냐, 사무실용으로 사용하느냐에 따라 망 인터페이스 장치(NIU)(42)의 구성과 기타 주변 장치(43,44,45,46)의 구성이 달라지게 된다.Here, the subscriber unit (CPE) 40 is configured of the network interface unit (NIU) 42 and other peripheral devices (43, 44, 45, 46) depending on whether the LMDS system for home use or office use. The configuration will be different.

즉, LMDS 시스템을 사무실용으로 사용하면, 단지 소용량 사설 교환기(Private Automatic Branch Exchange)를 사용할 수 있도록 북미/유럽식 전송 인터페이스부(T1/E1 Interface)가 구비되며, 근거리 통신망 서비스(LAN)를 원하는 다수의 의뢰인(Client)들을 위한 근거리 통신망 서버(LAN Server)가 구비되는데, 여기서 근거리 통신망 서버(LAN Server)를 통해 이더넷(Ethernet)을 사용할 수 있게 된다.In other words, if the LMDS system is used for the office, the North American / European Transmission Interface (T1 / E1 Interface) is provided so that only a small capacity Private Automatic Branch Exchange can be used, and many local area network services (LAN) are desired. A local area network server (LAN Server) for client (Client) is provided, where Ethernet (Ethernet) can be used through a local area network server (LAN Server).

이와 같은 가입자 장치(CPE)(40)에서 가입자 아웃도어 장치(CPE ODU)(41)는 고지향성 안테나를 통해 입력되는 데이터를 주파수 변환 및 증폭하여 망 인터페이스 장치(NIU)(42)에 전달하며, 또는 망 인터페이스 장치(NIU)(42)에 전달된 데이터를 주파수 변환 및 증폭하여 고지향성 안테나를 통해 무선 구간으로 송신한다.In the subscriber device (CPE) 40, the subscriber outdoor device (CPE ODU) 41 converts and amplifies data input through the high-directional antenna to the network interface device (NIU) 42, Alternatively, the data transmitted to the network interface device (NIU) 42 is frequency-converted and amplified and transmitted to the radio section through the high-directional antenna.

망 인터페이스 장치(NIU)(42)는 가입자 아웃도어 장치(CPE ODU)(41)와 다수의 데이터 단말인 주변장치(43,44,45,46)들을 상호 인터페이스해 준다.The network interface device (NIU) 42 interfaces with the subscriber outdoor device (CPE ODU) 41 and the peripheral devices 43, 44, 45, and 46, which are a plurality of data terminals.

도 2 는 종래 기술에 따른 상향 타임슬롯의 구조를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a structure of an uplink timeslot according to the prior art.

도 2를 참조하면, 도시된 상향채널의 타임슬롯 구조는 DAVIC 권고안에 따른 것으로 도 1에 도시된 가입자 장치(CPE)(40)가 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)로 상향스트림 데이터를 전송할 때 사용할 수 있는 타임슬롯의 구조이다.Referring to FIG. 2, the time slot structure of the uplink channel shown in accordance with the DAVIC recommendation is that the subscriber equipment (CPE) 40 shown in FIG. 1 is upstream data to the head-end unit 20. This is a structure of timeslots that can be used to transmit.

상향 타임슬롯은 1개의 폴링 타임슬롯(50)과, 2 개의 보호 타임슬롯(51)과, 11개의 경쟁 타임슬롯(Contention Time Slot)(5)과, 130개의 예약 타임슬롯(Reserved Time Slot)(53)으로 운용되는 경우를 나타낸 것이다.The uplink timeslot includes one polling timeslot 50, two guard timeslots 51, eleven contention time slots 5, and 130 reserved time slots ( 53).

상향채널의 타임슬롯 중에서 망 인터페이스 장치(NIU)(42)가 상향으로 송신 가능한 타임슬롯은 폴링 타임슬롯(50)과 경쟁 타임슬롯(52)과 예약 타임슬롯(53)이다.The time slots that can be transmitted upward by the network interface device (NIU) 42 among the uplink time slots are the polling time slot 50, the contention time slot 52, and the reservation time slot 53.

여기서, 폴링 타임슬롯(50)은 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)가 일정 시간마다 모든 가입자 장치(CPE)(40)를 폴링(Polling)할 때, 가입자 장치(CPE)(40)가 응답을 보내는 타임슬롯이다. 폴링 타임슬롯(50)은 상향 타임슬롯 중 맨 처음에 위치한다.In this case, the polling timeslot 50 includes a subscriber device (CPE) 40 when the head-end unit 20 polls all the subscriber device (CPE) 40 at a predetermined time. Is the time slot to send the response. The polling timeslot 50 is located first in the uplink timeslots.

경쟁 타임슬롯(52)은 가입자 장치(CPE)(40)가 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)로 일반 사용자 데이터가 아닌 예약채널 요구 및 채널 해제 등의 맥 메시지(MAC Message)나 신호처리 메시지(Signaling Message)를 전송하는데 사용된다.The contention timeslot 52 is a MAC message or signal such that a subscriber device (CPE) 40 is a head-end unit 20, such as a reservation channel request and channel release, rather than general user data. It is used to send a signaling message.

DAVIC 권고안에 따르면 경쟁 타임슬롯(52)은 특정 망 인터페이스 장치(NIU)(42)만 사용하는 것이 아니라 다른 여러 망 인터페이스 장치(NIU)(42)가 동시에 사용할 수 있으므로 충돌이 발생할 수 있다.According to the DAVIC recommendation, the contention timeslot 52 may not only use a particular network interface unit (NIU) 42 but also several other network interface units (NIUs) 42 that may be used at the same time.

망 인터페이스 장치(NIU)(42)는 데이터를 송신한 후 다음 하향스트림의 프레임을 분석하여 송신데이터의 충돌 여부를 알 수 있게 된다.After transmitting the data, the network interface device (NIU) 42 analyzes the next downstream frame to determine whether there is a collision of transmission data.

여기서, 충돌이 발생하면 재전송을 위해 얼마만큼 기다린 후 다시 송신하는 랜덤 지연 방법을 사용한다.Here, if a collision occurs, a random delay method that waits for retransmission and then retransmits is used.

예약 타임슬롯(53)은 사용자가 음성 또는 인터넷 데이터 등의 데이터를 전송하는데 사용하는데, 예약 타임슬롯(53)은 가입자 장치(CPE)(40)가 경쟁 타임슬롯(52)으로 예약채널 요구메시지를 송신하고 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)로부터 이 요구메시지에 대한 확인메시지를 수신하면 사용할 수 있게 된다.The reservation timeslot 53 is used by a user to transmit data such as voice or Internet data. The reservation timeslot 53 allows a subscriber device (CPE) 40 to request a reservation channel request message as a contention time slot 52. When the transmitter transmits and receives an acknowledgment message for the request message from the head-end unit 20, it becomes available.

이와 같이 DAVIC 권고안에 따른 상향 타임슬롯 구조는 각 타임슬롯의 위치와 수를 고정하고, 운용 중에도 어떤 변수에 의해 능동적으로 변화되지 않는 고정 타임슬롯(Fixed Time Slot)이다.As such, the upward time slot structure according to the DAVIC recommendation is a fixed time slot that fixes the position and number of each time slot and is not actively changed by any variable during operation.

DAVIC 권고안에 따른 고정 타임슬롯인 상향 타임슬롯의 동작에서, 가입자 장치(CPE)(40)로부터 상향스트림 데이터를 전송할 경우에 제어신호는 경쟁 타임슬롯(52)을 통해 전송되고, 사용자 데이터는 예약 타임슬롯(53)을 사용한다.In the operation of the uptime timeslot, which is a fixed timeslot according to the DAVIC Recommendation, when transmitting upstream data from the subscriber device (CPE) 40, the control signal is transmitted via the contention timeslot 52, and the user data is reserved time. Slot 53 is used.

이러한 DAVIC 권고안에 따른 상향 타임슬롯을 데이터 통신인 인터넷 서비스에 그대로 적용할 경우에는 다음과 같은 문제가 발생하게 된다.In case of applying the uptime timeslot according to the DAVIC recommendation to internet service which is data communication, the following problem occurs.

LMDS 시스템이 인터넷 서비스를 제공한다면, 일반 가입자들은 웹 서버(Web server)로 데이터를 보내기보다는 정보의 바다라고 불리우는 인터넷에서 어떠한 정보를 받아보기 위한 용도로 LMDS 시스템을 많이 사용할 것이다. 즉, 망측에서 가입자 장치(CPE)로 가는 데이터는 많고, 가입자 장치(CPE)에서 망측으로 가는 데이터는 적다는 것이다.If the LMDS system provides an Internet service, general subscribers will use the LMDS system a lot for receiving some information from the Internet called sea of information rather than sending data to a web server. That is, there is more data going from the network side to the subscriber device (CPE) and less data going from the subscriber device (CPE) to the network side.

또한, 사용자는 수신한 정보를 검색하는 동안에 상향스트림 데이터를 전송하지 않으며, 수신한 정보의 검색을 끝내고 다시 원하는 정보를 요구하는 절차를 수행한다.In addition, the user does not transmit the upstream data while searching for the received information, and performs a procedure of completing the search for the received information and requesting the desired information again.

그러므로, 상향스트림으로 보내는 데이터는 가끔 불연적으로 발생된다.Therefore, data sent upstream is sometimes generated nonflammable.

LMDS 시스템이 인터넷 서비스를 제공하는데 있어서 고정 타임슬롯 구조의 상향 타임슬롯을 사용할 때는 상향 타임슬롯을 계속 점유하는 방식이나 보낸 데이터가 있을 경우에 예약 타임슬롯을 요구한 후 이를 할당받아 사용하게 된다.When the LMDS system uses the fixed time slot structure uplink time slot in providing the Internet service, the LMDS system continuously occupies the uplink time slot or requests a reserved time slot when there is data to be sent and then allocates and uses it.

그러나, 상향스트림으로 전송되는 대부분의 데이터 길이가 수십에서 수백 바이트 정도로 짧은 데이터들이다.However, most of the data transmitted upstream is short data of tens to hundreds of bytes.

이러한 짧은 데이터를 보내기 위해서 상향 타임슬롯을 계속 점유하거나 예약 타임슬롯을 요구한 후 할당받아 데이터를 전송하며, 또 사용한 타임슬롯을 해제하는 등의 여러 동작을 수행한다는 것은 헤드엔드장치(Head-end Unit)에 트래픽을 증가시키는 요인이 되어 전송 지연을 발생시키게 된다.In order to send such short data, it is necessary to continuously occupy an uptime time slot or request a reserved time slot, transmit data after receiving an allocated time slot, and perform various operations such as releasing a used time slot. ) To increase traffic and cause transmission delay.

따라서, LMDS 시스템이 멀티미디어 서비스를 제공할 경우에 트래픽 변화에 대해 능동적인 대처가 불가능하며, 보다 개선된 채널 효율을 기대하기가 어렵다.Therefore, when the LMDS system provides a multimedia service, it is impossible to proactively cope with traffic changes, and it is difficult to expect improved channel efficiency.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, LMDS 시스템이 멀티미디어 서비스를 제공한 때 트래픽 변화에 대해 능동적으로 대처하여, 그에 따른 채널 효율을 개선할 수 있는 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is an adaptive time slot capable of actively coping with traffic changes when the LMDS system provides a multimedia service, thereby improving channel efficiency. It is to provide a channel efficiency improvement method using the method.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법이, 다수의 가입자 장치로부터 시스템에 음성 및 데이터를 전송함에 있어서 상향타임슬롯은, 일정시간마다 모든 가입자 장치를 폴링할 때, 가입자 장치가 응답을 보내는 폴링타임슬롯, 동기가 맞지 않은 상태에서 폴링타임슬롯을 통한 신호가 다른 타임슬롯에 방해가 되는 것을 막기 위한 보호타임슬롯, 가입자 장치가 헤드엔드장치로 제어 데이터를 보내는 경쟁타임슬롯, 사용자데이터를 보내는 예약타임슬롯, 상기 경쟁타임슬롯의 일부분과 상기 예약타임슬롯의 일부분으로 구성된 적응타임슬롯으로 구성되고, 상기 적응타임슬롯은 트래픽 상황에 따라 상기 사용자 데이터 전송을 위한 경쟁타임슬롯과 예약타임슬롯의 할당 슬롯수를 가변적으로 운용하게 된다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, in the method for improving channel efficiency using the adaptive timeslot method, the uplink timeslots are transmitted every time, in the transmission of voice and data from the plurality of subscriber devices to the system. When polling a subscriber device, a polling time slot to which the subscriber device sends a response, a guard time slot to prevent the signal through the polling time slot from interfering with other timeslots when out of sync, and the subscriber device is a headend device. A competition time slot for sending control data to the mobile station; a reservation time slot for sending user data; and an adaptive time slot including a portion of the competition time slot and a portion of the reservation time slot. Add the number of slots allocated for the competition time slot and the reserved time slot for data transmission. It will ever operate.

바람직하게는, 상기 사용자 데이터 전송을 위한 상기 예약 타임 슬롯 중 일부 예약 타임슬롯은, 전용선을 통해 데이터를 전송하는 특정 가입자를 위한 전용 타임슬롯으로 운용된다.Advantageously, some of the reserved time slots for the user data transmission are operated as dedicated timeslots for specific subscribers that transmit data over a dedicated line.

또한, 상기 제어데이터를 전송하는데 사용되는 경쟁 타임슬롯이 상기 시스템을 통해 서비스를 제공받는 가입자 수와 이들 가입자가 사용하는 서비스 종류에 따라 사용할 슬롯수가 결정되며, 상기 경쟁 타임슬롯을 통해 상기 사용자 데이터를 전송할 때는, 각 가입자들에게 상기 사용자 데이터를 송신할 순서를 정해주거나 송신 가능한 확률값을 제공하게 된다.In addition, the number of slots to be used is determined according to the number of subscribers whose services are used to transmit the control data through the system and the type of service used by the subscribers. When transmitting, the subscribers are assigned an order of transmitting the user data or a probability value that can be transmitted.

그 밖에도 상기 적응 타임슬롯의 경쟁 타임슬롯으로는 데이터 통신 서비스를 위한 일부 사용자 데이터를 전송하는데 사용하며, 상기 적응 타임슬롯의 예약 타임슬롯으로는 데이터 통신 서비스를 위한 일부 사용자 데이터 및 음성서비스를 위한 음성을 전송하는데 사용된다.In addition, the competitive timeslot of the adaptive timeslot is used to transmit some user data for a data communication service, and the reserved timeslot of the adaptive timeslot includes some user data for a data communication service and voice for a voice service. Used to transmit

본 발명에 따른 특징에서 상기 적응 타임슬롯의 예약 타임슬롯을 사용한 상기 데이터 및 음성의 전송은, 상기 제어데이터를 전송하기 위한 경쟁 타임슬롯을 통해 상기 예약 타임슬롯 할당을 요구하는 메시지를 상기 시스템에 전송하는 단계와, 상기 전송된 할당요구 메시지를 분석하여, 요구된 예약 타임슬롯의 할당 여부를 확인하는 단계와, 상기 가입자 장치가 상기 확인 결과에 따른 타임슬롯 할당 메시지를 수신하여 상기 데이터 및 음성을 할당된 예약 타임슬롯을 통해 송신하는 단계를 포함하여 이루어진다.In the feature according to the present invention, the data and voice transmission using the reserved timeslot of the adaptive timeslot transmits a message to the system requesting allocation of the reserved timeslot through a contention timeslot for transmitting the control data. And determining whether to allocate the requested reservation timeslot by analyzing the transmitted allocation request message, and receiving, by the subscriber device, a timeslot assignment message according to the verification result and allocating the data and voice. Transmitting via the reserved reservation time slot.

여기서, 상기 데이터 및 음성을 송신하는 단계 이후 상기 데이터나 음성의 송신이 완료되면 상기 할당된 타임슬롯을 해제하기 위한 메시지를 상기 시스템에 전송하게 되며, 상기 할당 요구 메시지를 전송하는 단계에서 상기 요구 메시지에는 전송할 데이터량 및 사용할 타임슬롯수가 포함된다.Here, when the data or voice transmission is completed after the step of transmitting the data and voice, a message for releasing the allocated timeslot is transmitted to the system, and the request message in the step of transmitting the allocation request message. Contains the amount of data to be transferred and the number of timeslots to use.

또한, 상기 할당 여부 확인 단계가 상기 시스템에 구비된 상향스트림 관리테이블을 통해 타임슬롯 여유분의 유무를 검색하여, 요구된 예약 타임슬롯 할당 여부를 확인하게 된다.In addition, the step of checking whether the allocation is performed or not checks whether there is a time slot allowance through an upstream management table provided in the system, and confirms whether to allocate the requested reservation timeslot.

도 1 은 일반적인 LMDS 시스템의 일부 구성을 나타낸 블록구성도.1 is a block diagram showing a part of a typical LMDS system.

도 2 는 종래 기술에 따른 상향 타임슬롯의 구조를 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating a structure of an uplink timeslot according to the prior art.

도 3 은 본 발명에 따른 상향 타임슬롯의 구조를 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating a structure of an upward timeslot according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 적응 타임슬롯을 사용하는 일 예를 나타낸 도면.4 illustrates an example of using an adaptive timeslot in accordance with the present invention.

도 5 는 헤드엔드장치(Head-end Unit)의 무선 관리부의 구성을 나타낸 블록구성도.Fig. 5 is a block diagram showing the configuration of a radio management unit of a head-end unit.

도 6 은 무선 관리부의 상향 슬롯 관리테이블 중 예약 데이터슬롯 테이블을 나타낸 도면.6 is a diagram illustrating a reserved data slot table in an uplink slot management table of a wireless manager;

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 센트럴 오피스 장치(COU) 20 : 헤드엔드장치(Head-end Unit)10: Central Office Unit (COU) 20: Head-end Unit

30 : 허브 아웃도어 장치(HOU) 40 : 가입자 장치(CPE)30: hub outdoor unit (HOU) 40: subscriber unit (CPE)

62 : 경쟁 타임슬롯 63 : 적응 타임슬롯62: competition timeslot 63: adaptive timeslot

64 : 전용 타임슬롯 80 : 무선 관리부64: dedicated time slot 80: wireless management unit

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

LMDS 시스템은 가입자에게 음성, 영상, 데이터 등 다양한 멀티미디어 서비스를 양방향으로 제공할 수 있는 시스템이다.The LMDS system is a system that can provide various multimedia services such as voice, video, and data to subscribers in both directions.

LMDS 시스템이 국설교환망(PSTN)을 통한 음성서비스를 수행할 경우에 가입자 장치(CPE)는 음성을 전송하기 위하여 통화 시작에서 끝날 때까지 하나의 상향채널을 점유한다. 이는 다른 서비스에 비해 상향채널 점유시간이 길다.When the LMDS system performs the voice service through the PSTN, the subscriber device (CPE) occupies one uplink channel from the start of the call to the end to transmit voice. This takes longer time to occupy upstream channels than other services.

주문형 비디오서비스(Video On Demand)와 같은 영상을 서비스하는 경우에 가입자 장치(CPE)는 상향으로 보내는 데이터가 아주 작다. 더군다나 프로그램을 보는 동안에는 거의 상향스트림 데이터를 송신하지 않는다.When serving a video such as Video On Demand, the subscriber device (CPE) has a very small amount of data sent upwards. Furthermore, while viewing the program, it rarely transmits upstream data.

인터넷과 같은 데이터 통신을 할 경우에 가입자 장치(CPE)는 주문형 비디오서비스(VOD)에 비해 많은 상향스트림 데이터를 보내고 국설교환망(PSTN)을 통한 음성서비스에 비해 적은 상향스트림 데이터를 송신한다.In the case of data communication such as the Internet, a subscriber station (CPE) transmits more upstream data than a video on demand service (VOD) and less upstream data than a voice service through a PSTN.

만약 LMDS 시스템으로 멀티미디어 서비스를 제공한다면 인터넷 서비스가 가장 많은 비중을 차지하게 될 것으로 예상된다. 이는 국설교환망(PSTN)을 통한 음성 통신은 기존에 이미 설치 되어있는 상태이고 주문형 비디오서비스(VOD)는 아직까지 크게 활성화되고 있지 않기 때문이다.If LMDS system provides multimedia service, Internet service is expected to be the most important. This is because voice communication through PSTN is already installed, and VOD is not activated yet.

본 발명에서는 이런 멀티미디어 서비스 중 데이터 통신을 보다 효과적으로제공하기에 적합한 상향채널의 타임슬롯 구조를 제안하고자 한 것이다.The present invention intends to propose a time slot structure of an uplink channel suitable for more effectively providing data communication among such multimedia services.

도 3 은 본 발명에 따른 상향 타임슬롯의 구조를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a structure of an uplink timeslot according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에서는 상향 타임슬롯으로 폴링 타임슬롯(60)과, 보호 타임슬롯(61)과, 경쟁 타임슬롯(62)과, 적응 타임슬롯(ATS : Adaptive Time Slot)(63)과, 전용 타임슬롯(DTS : Dedicated Time Slot)(64)으로 구분된다.Referring to FIG. 3, in the present invention, a polling time slot 60, a guard time slot 61, a contention time slot 62, and an adaptive time slot (ATS) 63 as an uplink time slot. And a dedicated time slot (DTS) 64.

폴링 타임슬롯(60)은 상향프레임의 타임슬롯 중 맨 처음에 위치하는 타임슬롯이다.The polling timeslot 60 is a timeslot located at the beginning of timeslots of the upframe.

이렇게 폴링 타임슬롯(60)을 상향프레임의 맨 처음에 위치하도록 하는 것은, LMDS 시스템에서 상향 및 하향프레임의 주기가 동일하므로 가입자 장치(CPE)(40)가 아직 동기를 맞추지 못한 상태에서 상향스트림 데이터를 송신할 때 프레임의 시작을 보내는 것이 쉽기 때문이다.In this way, the polling timeslot 60 is positioned at the beginning of an upframe because the uplink and downframe periods are the same in the LMDS system, so that the uplink data is not synchronized with the subscriber device (CPE) 40 yet. This is because it is easy to send the start of a frame when sending a.

폴링 타임슬롯(60) 다음에는 동기가 맞지 않는 상태에서 폴링 타임슬롯을 통한 신호가 다른 타임슬롯에 방해가 되는 것을 막기 위한 보호 타임슬롯(61)이 위치한다.Next to the polling timeslot 60 is a guard timeslot 61 to prevent the signal through the polling timeslots from interfering with other timeslots in the out of synch state.

이 보호 타임슬롯(61)의 개수는 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)와 가입자 장치(CPE)(40) 사이의 왕복 지연(Round Trip Delay)에 의해 결정된다. 이는 왕복 지연이 길수록 보호 타임슬롯(61)의 수는 더 많이 필요하게 된다.The number of these guard timeslots 61 is determined by a round trip delay between the head-end unit 20 and the subscriber device (CPE) 40. This means that the longer the round trip delay, the greater the number of guard timeslots 61.

보호 타임슬롯(61) 다음에는 경쟁 타임슬롯(62)이 위치한다.The contention timeslot 62 is located after the protection timeslot 61.

경쟁 타임슬롯(62)은 가입자 장치(CPE)(40)가 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)로 제어 데이터를 보낼 때 사용하는 타임슬롯으로, 여러 가입자장치(CPE)가 공동으로 사용하기 때문에 충돌이 발생할 수 있다.The contention timeslot 62 is a time slot used by the subscriber device (CPE) 40 to send control data to the head-end unit 20, which is shared by several subscriber devices (CPE). This can cause a crash.

이 경쟁 타임슬롯(62)의 개수는 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)로부터 서비스를 받는 가입자 수와 가입자들이 사용하는 서비스 종류에 의해 결정된다.The number of these contention timeslots 62 is determined by the number of subscribers receiving services from the head-end unit 20 and the type of service they use.

이들 폴링 타임슬롯(60), 보호 타임슬롯(61) 및 경쟁 타임슬롯(62)을 제외한 나머지 타임슬롯들은 모두 사용자의 데이터를 보내기 위한 타임슬롯들이다.Except for these polling timeslots 60, guard timeslots 61, and competing timeslots 62, all timeslots are timeslots for sending user data.

적응 타임슬롯(ATS)(63)은 데이터 및 음성을 보내기 위한 타임슬롯이고, 전용 타임슬롯(DTS)(64)은 전용선용으로 사용하는 타임슬롯으로 기업이나 큰 빌딩 등에 연결하여 북미/유럽식 전송규격(T1/E1)의 데이터를 보낸다.The adaptive timeslot (ATS) 63 is a time slot for sending data and voice, and the dedicated timeslot (DTS) 64 is a time slot used for leased lines. Send the data of (T1 / E1).

적응 타임슬롯(ATS)(63)의 경쟁 데이터슬롯은 데이터 통신을 할 때 짧은 데이터를 보내기 위한 슬롯이다.The competitive data slot of the adaptive timeslot (ATS) 63 is a slot for sending short data in data communication.

예를 들면 인터넷 통신을 할 경우에 가입자가 망측으로 보내는 데이터 중 대부분 마우스로 클릭한다든지 키보드로 입력하는 것등에 해당하는 데이터들이다. 이러한 데이터들은 메시지가 짧은 것들이기 때문에 적응 타임슬롯(ATS)(63)의 예약 데이터슬롯을 사용하지 않고 바로 경쟁 데이터슬롯으로 송신한다.For example, in the case of internet communication, most of the data sent to the network by the subscriber are data corresponding to clicking with the mouse or inputting from the keyboard. These data are sent directly to the competing data slots without using the reserved data slots of the adaptive timeslot (ATS) 63 because the messages are short.

이렇게 하면, 짧은 데이터를 보낼 때 예약 데이터슬롯을 요구하고 할당받아 사용하는 것보다 송신 지연시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)의 자원관리 측면에서 보다 효율적이다.This reduces the transmission delay time than requiring and allocating a reserved data slot when sending short data, and is more efficient in terms of resource management of the head-end unit 20.

그러나 경쟁 데이터슬롯은 여러 가입자가 공용으로 사용하는 슬롯이기 때문에 경쟁 타임슬롯(62)처럼 충돌이 발생할 수 있다.However, since a contention data slot is a slot shared by several subscribers, collision may occur like the contention time slot 62.

이와 같은 슬롯의 충돌 문제를 해결하기 위해 각 가입자 장치(CPE)(40)들에게 데이터를 송신할 순서를 정해주거나 확률값을 주어 송신토록 한다.In order to solve such a slot collision problem, each subscriber device (CPE) 40 is assigned an order to transmit data or a probability value is transmitted.

적응 타임슬롯(ATS)(63)의 예약 데이터슬롯은 국설교환망(PSTN)을 통한 음성이나 긴 데이터를 보내기 위한 슬롯이다.The reserved data slot of the adaptive timeslot (ATS) 63 is a slot for sending voice or long data through the PSTN.

가입자 장치(CPE)(40)가 적응 타임슬롯(ATS)(63)의 예약 데이터슬롯을 사용하려면 먼저 경쟁 타임슬롯(62)을 이용하여 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)에 예약 데이터슬롯 요구메시지를 보내고 이에 대한 응답으로 특정 예약 데이터슬롯을 할당받아 사용해야 한다.In order for the subscriber device (CPE) 40 to use the reservation data slot of the adaptive timeslot (ATS) 63, it first reserves data to the head-end unit 20 using the contention timeslot 62. A slot request message should be sent and a specific reserved data slot should be allocated and used in response.

이하, 본 발명에 따른 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법에 대한 하나의 실시 예를 설명한다.Hereinafter, one embodiment of a channel efficiency improvement method using an adaptive timeslot method according to the present invention will be described.

도 4 는 본 발명에 따른 적응 타임슬롯을 사용하는 일 예를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of using an adaptive timeslot according to the present invention.

도 4에서는 가입자A(75)는 전자메일(E-Mail)이나 파일과 같은 긴 데이터를 보내고, 가입자B(76)는 마우스로 클릭한다든지 키보드로 입력하는 것등에 해당하는 짧은 데이터를 보내는 경우를 보인 것이다.In FIG. 4, subscriber A 75 sends long data such as an e-mail or a file, and subscriber B 76 sends short data corresponding to a mouse click or a keyboard input. It is seen.

긴 데이터를 보내는 전송하는 경우를 살펴보면, 가입자A(75)는 적응 타임슬롯(ATS)(73)의 예약 데이터슬롯을 사용하여 데이터를 전송한다.Referring to the case of transmitting long data, subscriber A 75 transmits data using a reserved data slot of adaptive time slot (ATS) 73.

이 때는 먼저 경쟁 타임슬롯(72)을 통해 예약 데이터슬롯을 요구하는 메시지를 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)에 보내며, 이 요구메시지에는 전송할 데이터량과 사용할 타임슬롯수를 보내게 된다(S1).In this case, a message requesting a reserved data slot is first transmitted to the head-end unit 20 through the contention timeslot 72, and the request message is sent with the amount of data to be transmitted and the number of timeslots to be used. (S1).

가입자A(75)가 요구하는 타임슬롯수는 예약 데이터슬롯의 수보다 작거나 같다.The number of timeslots required by subscriber A 75 is less than or equal to the number of reserved data slots.

도 5 는 헤드엔드장치(Head-end Unit)의 무선 관리부의 구성을 나타낸 블록구성도로써, 가입자A(75)가 경쟁 타임슬롯(72)을 통해 전송하는 예약 데이터슬롯 요구 메시지는 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)의 이 무선 관리부(80)가 수신한다.FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a radio management unit of a head-end unit. The reservation data slot request message transmitted from subscriber A 75 through the contention timeslot 72 is shown in FIG. This radio management unit 80 of the head-end unit 20 receives.

무선 관리부(80)에서는 일단 가입자A(75)의 요구 메시지를 수신부(81)가 수신하여 MAC 처리부(83)에 제공한다.In the radio manager 80, the receiver 81 receives the request message of the subscriber A 75 and provides it to the MAC processor 83.

중앙처리부(85)는 MAC 처리부(83)로부터 제공되는 요구 메시지를 분석하고 가입자A(75)가 요구 메시지를 통해 요구한 예약 데이터슬롯 개수만큼을 할당해 줄 수 있는지 알아보기 위해 상향 슬롯 관리테이블(84)을 검색한다.The central processing unit 85 analyzes the request message provided from the MAC processing unit 83 and checks whether the subscriber A 75 can allocate as many reserved data slots as requested through the request message. Search for 84).

이 상향 슬롯 관리테이블(84) 중에서 예약 데이터슬롯 테이블을 도 6에 나타내었다.The reserved data slot table in this uplink slot management table 84 is shown in FIG.

도시된 예약 데이터슬롯 테이블에는 현재 슬롯이 할당되어 사용중인 상태는 "0x0f"로 나타내고, 사용되고 있지 않은 상태는 "0"으로 나타낸다.In the illustrated reserved data slot table, a state in which a slot is currently allocated and in use is represented by "0x0f", and a state not in use is represented by "0".

만약 가입자A(75)가 1개의 예약 데이터슬롯을 요구했다면, 예약 데이터슬롯 테이블에서 슬롯번호 "k+5"의 타임슬롯을 할당하여 준다.If the subscriber A 75 has requested one reserved data slot, the slot number " k + 5 " is allocated in the reserved data slot table.

이 때 무선 관리부(80)의 중앙처리부(85)는 예약 데이터슬롯 테이블의 슬롯번호 "k+5"에 "0x0f"를 써넣어 할당되었음을 나타내게 된다.At this time, the central processing unit 85 of the wireless management unit 80 indicates that the slot number "k + 5" of the reservation data slot table is assigned by writing "0x0f".

가입자A(75)는 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)의 무선 관리부(80)로부터 예약 데이터슬롯 할당을 위한 타임슬롯 할당메시지를 수신하고(S2), 할당받은 예약데이터슬롯(k+5)으로 자신이 보내고자 하는 긴 데이터를 송신한다(S3).Subscriber A 75 receives a time slot assignment message for allocating a reserved data slot from the wireless management unit 80 of the head-end unit 20 (S2), and allocates the reserved reserved data slot (k +). 5) it transmits the long data it wants to send (S3).

가입자A(75)가 모든 데이터 송신을 완료하면 타임슬롯 해제메시지를 헤드엔드장치(Head_end Unit)(20)의 무선 관리부(80)에 송신하여(S3), 가입자측의 긴 데이터 전송 과정을 종료한다.When the subscriber A 75 completes all data transmission, the time slot release message is transmitted to the wireless management unit 80 of the head end unit 20 (S3), and the long data transmission process of the subscriber side is terminated. .

헤드엔드장치(Head_end Unit)(20)는 가입자A(75)로부터 타임슬롯 해제메시지를 수신한 후 이에 대한 응답을 가입자A(75)에게 송신하며(S2), 동시에 예약 데이터슬롯 테이블에서 방금 가입자A(75)가 사용한 슬롯번호 "k+5"에 "0x0f" 대신 "0"을 써넣어 사용중이 아니라는 것을 표시한다.The head_end unit 20 receives the time slot release message from the subscriber A 75 and transmits a response thereto to the subscriber A 75 (S2), and at the same time, the subscriber A just received the reservation data slot table. "0" is written in the slot number "k + 5" used by (75) instead of "0x0f" to indicate that it is not in use.

가입자B(76)가 인터넷 통신을 할 경우에 가입자B(76)가 망측으로 보내는 데이터 중 대부분 마우스로 클릭한다든지 키보드로 입력하는 것등에 해당하는 짧은 데이터를 송신하고자 한다면, 가입자B(76)는 적응 타임슬롯(ATS)(73) 중 예약 데이터슬롯을 사용하지 않고 경쟁 데이터슬롯을 사용하여 데이터를 바로 송신한다(S4).When subscriber B 76 communicates with the Internet, if subscriber B 76 wants to transmit short data corresponding to a mouse click or a keyboard input, most of the data sent to subscriber network 76 is subscriber B 76. In the adaptive timeslot (ATS) 73, data is directly transmitted using a contention data slot without using a reserved data slot (S4).

이 때 만약 경쟁 데이터슬롯으로 짧은 데이터를 송신하던 중에 충돌이 발생하게 되면, 얼마만큼 기다린 후 다시 데이터를 송신하는 랜덤 지연 방법을 사용하여 재전송한다.At this time, if a collision occurs while transmitting short data to a contention data slot, it waits for some time and retransmits using a random delay method of transmitting data again.

가입자B(76)는 적응 타임슬롯(ATS)(73)의 경쟁 데이터슬롯을 통해 짧은 데이터를 송신하므로, 가입자A(75)처럼 복잡한 과정을 거치지 않아도 된다. 따라서 데이터 송신 지연시간이 줄어들며 또한 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)의 무선 관리부와의 메시지 교환에 의한 타임슬롯 할당과정을 거치지 않기 때문에 헤드엔드장치(Head-end Unit)(20)의 부하를 줄일 수 있다.Subscriber B 76 transmits the short data through the competing data slot of Adaptive Timeslot (ATS) 73, so that it does not have to go through a complicated process like Subscriber A 75. Therefore, the data transmission delay time is reduced and the time slot allocation process by the message exchange with the wireless management unit of the head-end unit 20 is not performed. The load can be reduced.

LMDS 시스템이 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 경우에는, 가입자들의 서비스 요청이 일정하지 않다. 즉 시간에 따라 서비스를 요구하는 가입자가 많을 수도 있고 적을 수도 있다는 것이다. 또한 사용하고자 하는 서비스도 한가지만 자주 사용할 수 있고 여러 가지 서비스를 다양하게 사용할 수도 있다는 것이다.When the LMDS system provides various multimedia services, service requests of subscribers are not constant. In other words, there may be many or fewer subscribers requesting services over time. In addition, there is only one service that you want to use, but you can use it frequently and use various services.

따라서 이러한 상황에서 트래픽은 일정하지 않고 계속 변하게 된다.Therefore, in this situation, the traffic is not constant and constantly changes.

적응 타임슬롯(ATS)(73)은 이렇게 트래픽이 일정하지 않은 상황하에서, 트래픽이 급변할 경우가 발생하면 경쟁 데이터슬롯과 예약 데이터슬롯의 비율을 조정하여 능동적으로 대처할 수 있도록 하였다.The adaptive timeslot (ATS) 73 adjusts the ratio of contention data slots and reserved data slots to proactively cope with the situation where traffic suddenly changes in a situation where the traffic is not constant.

만약 LMDS 시스템에서 인터넷 서비스를 사용하는 가입자가 증가하여 경쟁 데이터슬롯에 충돌이 증가하면, 적응 타임슬롯(ATS)(73)에서 경쟁 데이터슬롯의 수를 증가시킨다. 그러면 적응 타임슬롯(ATS)(73)에서는 증가된 경쟁 데이터슬롯 개수만큼 예약 데이터슬롯의 개수가 줄어들게 된다.If there is an increase in the number of subscribers using Internet services in the LMDS system to increase contention for contention data slots, the number of contention data slots in the adaptive timeslot (ATS) 73 is increased. In the adaptive timeslot (ATS) 73, the number of reserved data slots is reduced by the increased number of contention data slots.

반대로, LMDS 시스템에서 국설교환망(PSTN)을 통한 음성 서비스를 사용하는 사용자가 증가하거나 경쟁 데이터슬롯의 사용율이 감소한다면, 적응 타임슬롯(ATS)(73)에서 예약 데이터슬롯의 수를 증가시킨다. 그러면 적응 타임슬롯(ATS)(73)에서는 증가된 예약 데이터슬롯 개수만큼 경쟁 데이터슬롯의 개수가 줄어들게 된다.Conversely, if the number of users using voice services over the PSTN in the LMDS system increases or the usage rate of the competing data slots decreases, the number of reserved data slots in the adaptive timeslot (ATS) 73 is increased. In the adaptive timeslot (ATS) 73, the number of contention data slots is reduced by the number of reserved data slots.

이와 같이 설명된 본 발명의 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법에서는 적응 타임슬롯(ATS)(73)을 사용하여 급변하는 트래픽에 대해 유연하게 대처할 수 있다.In the channel efficiency improvement method using the adaptive timeslot method of the present invention described above, the adaptive timeslot (ATS) 73 can be used to flexibly cope with the rapidly changing traffic.

이상의 설명에서와 같은 본 발명은 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하는 LMDS 시스템에서 트래픽에 따라 능동적으로 운용되는 적응 타임슬롯을 적용하므로, 급변하는 트래픽에 대해 유연하게 대처할 수 있다는 효과가 있다.As described above, the present invention applies an adaptive timeslot that is actively operated according to traffic in an LMDS system that provides various multimedia services, and thus, it is possible to flexibly cope with rapidly changing traffic.

또한, LMDS 시스템에서 인터넷과 같은 무선 데이터 서비스를 제공할 때, 일반 사용자 데이터를 전송하는데 사용되는 타임슬롯을 능동적으로 할당하므로, 더 많은 가입자를 수용할 수 있으며, 또한 헤드엔드장치(Head-end Unit)의 상향스트림 데이터 처리량을 줄일 수 있다.In addition, when LMDS system provides wireless data service such as the Internet, it actively allocates time slots used to transmit general user data, thus accommodating more subscribers and also providing a head-end unit. ) Can reduce upstream data throughput.

Claims (9)

다수의 가입자 장치로부터 시스템에 음성 및 데이터를 전송함에 있어서 상향타임슬롯은,In transmitting voice and data from multiple subscriber devices to the system, the uptime timeslot is 일정시간마다 모든 가입자 장치를 폴링할 때, 가입자 장치가 응답을 보내는 폴링타임슬롯;A polling time slot to which the subscriber device sends a response when polling all subscriber devices at a given time; 동기가 맞지 않은 상태에서 폴링타임슬롯을 통한 신호가 다른 타임슬롯에 방해가 되는 것을 막기 위한 보호타임슬롯;A guard time slot to prevent a signal through the polling time slots from interfering with other timeslots in synchronization; 가입자 장치가 헤드엔드장치로 제어 데이터를 보내는 경쟁타임슬롯;A competition time slot in which the subscriber device sends control data to the headend device; 사용자데이터를 보내는 예약타임슬롯;A reservation time slot for sending user data; 상기 경쟁타임슬롯의 일부분과 상기 예약타임슬롯의 일부분으로 구성된 적응타임슬롯으로 구성되고,An adaptive time slot comprising a portion of the competition time slot and a portion of the reserved time slot, 상기 적응타임슬롯은 트래픽 상황에 따라 상기 사용자 데이터 전송을 위한 경쟁타임슬롯과 예약타임슬롯의 할당 슬롯수를 가변적으로 운용하는 것을 특징으로 하는 적응타임슬롯방식을 사용한 채널효율개선 방법.The adaptive timeslot is a channel efficiency improvement method using an adaptive timeslot method, characterized in that the number of slots allocated to the contention time slot and the reserved time slot for the user data transmission in accordance with traffic conditions. 제 1 항에 있어서, 상기 사용자 데이터 전송을 위한 상기 예약 타임 슬롯 중 일부 예약 타임슬롯은, 전용선을 통해 데이터를 전송하는 특정 가입자를 위한 전용 타임슬롯으로 운용되는 것을 특징으로 하는 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법.The method of claim 1, wherein some of the reserved time slots for the user data transmission are operated as dedicated time slots for a specific subscriber that transmits data through a dedicated line. How to improve channel efficiency. 제 1 항에 있어서, 상기 제어데이터를 전송하는데 사용되는 경쟁 타임슬롯은 상기 시스템을 통해 서비스를 제공받는 가입자 수와 이들 가입자가 사용하는 서비스 종류에 따라 사용할 슬롯수가 결정되는 것을 특징으로 하는 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법.2. The adaptive timeslot as claimed in claim 1, wherein the contention timeslot used to transmit the control data is determined by the number of subscribers provided with the service and the number of slots used by the subscribers. How to improve channel efficiency using the scheme. 제 1 항에 있어서, 상기 경쟁 타임슬롯을 통해 상기 사용자 데이터를 전송할 때는, 각 가입자들에게 상기 사용자 데이터를 송신할 순서를 정해주거나 송신 가능한 확률값을 제공하는 것을 특징으로 하는 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법.The channel using the adaptive timeslot method according to claim 1, wherein when transmitting the user data through the contention timeslot, a sequence of transmitting the user data is provided to each subscriber or a probability value that can be transmitted is provided. How to improve efficiency. 제 1 항에 있어서, 상기 적응 타임슬롯의 상기 경쟁 타임슬롯으로는 데이터 통신 서비스를 위한 일부 사용자 데이터를 전송하는데 사용하며, 상기 적응 타임슬롯의 상기 예약 타임슬롯으로는 데이터 통신 서비스를 위한 일부 사용자 데이터 및 음성서비스를 위한 음성을 전송하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법.2. The method of claim 1, wherein the contention time slot of the adaptive timeslot is used to transmit some user data for a data communication service, and the user time data portion of the adaptive timeslot is part of the reserved timeslot. And a method for improving channel efficiency using an adaptive timeslot scheme, characterized in that it is used to transmit voice for voice service. 제 1 항에 있어서, 상기 적응 타임슬롯의 예약 타임슬롯을 사용한 상기 데이터 및 음성의 전송은,The method of claim 1, wherein the data and voice transmission using the reserved timeslot of the adaptive timeslot, 상기 제어데이터를 전송하기 위한 경쟁 타임슬롯을 통해 상기 예약 타임슬롯할당을 요구하는 메시지를 상기 시스템에 전송하는 단계와,Sending a message to the system requesting the reservation timeslot allocation via a contention timeslot for transmitting the control data; 상기 전송된 할당요구 메시지를 분석하여, 요구된 예약 타임슬롯의 할당 여부를 확인하는 단계와,Analyzing the transmitted allocation request message to determine whether to allocate the requested reservation timeslot; 상기 가입자 장치가 상기 확인 결과에 따른 타임슬롯 할당 메시지를 수신하여 상기 데이터 및 음성을 할당된 예약 타임슬롯을 통해 송신하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법.And receiving, by the subscriber device, a timeslot assignment message according to the verification result, and transmitting the data and voice through an allocated reserved timeslot. 제 6 항에 있어서, 상기 데이터 및 음성을 송신하는 단계 이후 상기 데이터나 음성의 송신이 완료되면 상기 할당된 타임슬롯을 해제하기 위한 메시지를 상기 시스템에 전송하는 것을 특징으로 하는 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법.7. The method of claim 6, wherein after transmitting the data and voice, if the transmission of the data or voice is completed, a message for releasing the allocated time slot is transmitted to the system. How to improve channel efficiency. 제 6 항에 있어서, 상기 할당 요구 메시지를 전송하는 단계에서, 상기 요구 메시지에는 전송할 데이터량 및 사용할 타임슬롯수가 포함되는 것을 특징으로 하는 적응 타임슬롯 방식을 사용한 채널 효율 개선 방법.7. The method of claim 6, wherein in the step of transmitting the allocation request message, the request message includes an amount of data to be transmitted and a number of timeslots to be used. 제 6 항에 있어서, 상기 할당 여부 확인 단계는, 상기 시스템에 구비된 상향스트림 관리테이블을 통해 타임슬롯 여유분의 유무를 검색하여, 요구된 예약 타임슬롯 할당 여부를 확인하게 되는 것을 특징으로 하는 적응 타임슬롯 방식을 사용한채널 효율 개선 방법.7. The adaptive time determining method according to claim 6, wherein the step of confirming whether to allocate the information or not comprises: searching for the presence or absence of a time slot margin through an upstream management table provided in the system, and confirming whether to allocate the requested reservation time slot. Channel efficiency improvement method using slot method.
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